多功能传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能传感器，包括外部封装结构，设置于封装结构内的压力传感器芯片、麦克风芯片，对应所述压力传感器芯片和麦克风芯片的两个集成电路芯片，以及连通所述多功能传感器内外部的透气孔；所述压力传感器芯片和所述麦克风芯片至少有一个与其对应的集成电路芯片一体设置。本实用新型多功能传感器减少了传感器内部芯片数量，具有小型化程度高，制造工艺简单，可靠性高的优点。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种小型化程度高，制造工艺简单可靠性 高的多功能传感器。 多功能传感器
【背景技术】
[0002] 作为较常见的传感器，压力传感器与麦克风常被安装于同一电子产品内。在电 子产品日益小型化的今天，为了降低器件体积，压力传感器及麦克风均可基于微机电技术 (Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)进行封装，且封装结构类似，组装工序类似。目 前，电子产品内的压力传感器与麦克风单独设置；两个器件制作时，使用需两套封装物料， 经两套类似工序完成制作，浪费材料、人力，增加成本；两个器件使用时，需分别贴装，并分 别占据自由空间，增加应用产品成本，增大应用产品体积；且两个器件都有透气孔，均需要 防护，也加大了同时应用的难度和风险。若将压力传感器与麦克风封装于一个封装结构内， 为保证产品正常工作、提高产品性能，封装结构内需设置压力传感器芯片、麦克风芯片及对 应的压力传感器集成电路芯片和麦克风集成电路芯片，集成线路芯片与传感器芯片通过金 属引线打线的方式电连接，在组装过程中，打线数量较多，布线复杂，制造工艺复杂，产品良 率低，同时，较多的芯片数量影响封装结构的小型化设计，增大了产品体积。
[0003] 因此，需要提出一种改进，克服现有情况的缺陷与不足。 实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种小型化程度高，制造工艺简单，可靠 性高的多功能传感器。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0006] -种多功能传感器，所述多功能传感器包括外部封装结构，压力传感器芯片、麦克 风芯片，对应所述压力传感器芯片和麦克风芯片的两个集成电路芯片，以及连通所述多功 能传感器内外部的透气孔；所述外部封装结构包括基板，所述压力传感器芯片、麦克风芯 片，对应所述压力传感器芯片和麦克风芯片的两个集成电路芯片设置于所述基板上；所述 压力传感器芯片和所述麦克风芯片至少有一个与其对应的集成电路芯片一体设置。
[0007] 作为一种优选的技术方案，所述外部封装结构还包括外壳，所述外壳与所述基板 固定设置，所谓外壳与所述基板配合将所述压力传感器芯片、麦克风芯片及所述集成电路 芯片与外部隔尚。
[0008] 作为另一种优选的技术方案，所述外部封装结构还包括框架及顶板，所述框架与 所述基板固定设置，所述顶板设置于所述框架远离所述基板一端；所述基板、框架及顶板配 合将所述压力传感器芯片、麦克风芯片及所述集成电路芯片与外部隔离。
[0009] 作为以上方案的进一步优选，所述麦克风芯片与集成电路芯片一体设置，所述压 力传感器芯片与集成电路芯片单独设置。
[0010] 作为以上方案的进一步优选，所述压力传感器芯片与集成电路芯片一体设置，所 述麦克风芯片与集成电路芯片单独设置。
[0011] 作为以上方案的进一步优选，所述麦克风芯片与集成电路芯片一体设置，所述压 力传感器芯片与集成电路芯片一体设置。
[0012] 本实用新型多功能传感器，封装结构内部设置有压力传感器芯片、麦克风芯片以 及对应的集成电路芯片，压力传感器芯片与麦克风芯片至少有一个与集成电路芯片一体设 置，与集成电路芯片一体设置的压力传感器芯片或/和麦克风芯片，可以有效降低封装结 构内的芯片数量，有利于产品的小型化设计，同时，一体设置的芯片可通过贴装工艺与基板 上的焊盘电连接，不需通过打线的方式，减少了封装结构内的金属引线，简化生产工艺，避 免因金属引线打线不良导致的产品质量问题，提高产品可靠性。因此，本实用新型多功能传 感器具有小型化程度高，制造工艺简单，可靠性高的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型多功能传感器第一实施例剖视图；
[0014] 图2为本实用新型多功能传感器第二实施例剖视图；
[0015] 图3为本实用新型多功能传感器第三实施例剖视图；
[0016] 图4为本实用新型多功能传感器另一实施方式剖视图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图，详细说明本实用新型多功能传感器。
[0018] 实施例一：
[0019] 如图1所示，本实施例多功能传感器包括基板1，与基板1共同构成多功能传感器 封装结构的外壳2,基板1与外壳2构成收容芯片的空腔，基板1上设置有传感器芯片和集 成电路芯片，外壳2将传感器芯片和集成电路芯片与外界隔离，传感器芯片与集成电路芯 片通过打线的方式电连接，后与基板电路电连接，基板上设置有焊盘将传感器与外部主板 电连接。为了保证多功能传感器正常工作，多功能传感器设置有连通压力传感器内外部的 透气孔，外界信息通过透气孔进入多功能传感器内部并被传感器芯片感应，多功能传感器 输出对应电信号。
[0020] 如图1所示，基板1上、传感器封装结构内设置有压力传感器芯片3,对应压力传感 器芯片3设置有压力传感器集成电路芯片41，压力传感器芯片3与压力传感器集成电路芯 片41通过金属引线6电连接。基板1上、传感器封装结构内还设置有麦克风集成芯片51， 麦克风集成芯片51为麦克风芯片与麦克风集成电路芯片一体设置而成的芯片。压力传感 器芯片3感应外部气压变化，产生相应信号，经压力传感器集成电路芯片41处理后输出，保 证多功能传感器实现压力传感器功能；麦克风集成芯片51收集外部声音信号并处理后输 出，使多功能传感器实现声电传感器功能。麦克风集成芯片51为麦克风芯片与麦克风集 成电路芯片一体设置而成的芯片，减少了多功能传感器封装结构内芯片数量，有利于多功 能传感器小型化设计；同时，麦克风集成芯片51的设置，减少了封装过程中将麦克风芯片 与麦克风集成电路芯片电连接的打线过程，简化生产工艺，减少打线过程中出现的产品不 良及工作工程中因引线不良导致的产品可靠性问题及性能问题，提高了产品的性能和可靠 性。本实用新型多功能传感器具有小型化程度高，制造工艺简单，可靠性高的优点。
[0021] 实施例二
[0022] 本实施例与实施例一结构类似，如图2所示，本实施例多功能传感器包括基板1， 与基板1共同构成多功能传感器封装结构的外壳2,基板1与外壳2构成收容芯片的空腔， 基板1上设置有传感器芯片和集成电路芯片，外壳2将传感器芯片和集成电路芯片与外界 隔离，传感器芯片与集成电路芯片通过打线的方式电连接，后与基板电路电连接，基板上设 置有焊盘将传感器与外部主板电连接。为了保证多功能传感器正常工作，多功能传感器设 置有连通压力传感器内外部的透气孔，外界信息通过透气孔进入多功能传感器内部并被传 感器芯片感应，多功能传感器输出对应电信号。
[0023] 与实施例一不同，如图2所示，本实施例多功能传感器基板1上、封装结构内设置 有压力传感器集成芯片31，压力传感器集成芯片31为压力传感器芯片及压力传感器集成 电路芯片一体设置而成的芯片；如图2所示，基板1上、封装结构内还设置有麦克风芯片5， 以及与麦克风芯片5对应的麦克风集成电路芯片42,麦克风芯片5与麦克风集成电路芯片 42通过金属引线6电连接。压力传感器集成芯片31感应外部气压变化产生相应电信号并 处理输出，使多功能传感器具有压力传感器功能；麦克风芯片5拾取外界声音信号，经过麦 克风集成电路芯片42处理后输出，使多功能传感器具有声电转换器功能。本实施例多功能 传感器，压力传感器集成芯片31为压力传感器芯片与压力传感器集成电路芯片一体设置 而成，减少了封装结构内芯片数量，有利于产品的小型化设计；同时，减少了封装过程中将 压力传感器芯片与压力传感器集成电路芯片电连接的打线过程，简化生产工艺，减少在打 线过程中产生的产品不良及工作过程中金属引线接触不良导致的可靠性及性能问题，提高 产品的性能和可靠性。因此，本实用新型多功能传感器具有小型化程度高，制造工艺简单， 可靠性高的优点。
[0024] 实施例三
[0025] 本实施例的整体封装结构与以上两个实施例类似，如图3所示，本实施例多功能 传感器包括基板1，与基板1共同构成多功能传感器封装结构的外壳2,基板1与外壳2构 成收容芯片的空腔，基板1上设置有芯片，外壳2将芯片与外界隔离，芯片通过打线的方式 与基板电路电连接，基板上设置有焊盘将传感器与外部主板电连接；为了保证多功能传感 器正常工作，多功能传感器设置有连通压力传感器内外部的透气孔，外界信息通过透气孔 进入多功能传感器内部并被传感器芯片感应，多功能传感器输出对应电信号。
[0026] 与以上两个实施例不同，如图3所示，本实施例多功能传感器基板1上、封装结构 内设置有压力传感器集成芯片31和麦克风集成芯片51 ;压力传感器集成芯片31为压力传 感器芯片与压力传感器集成电路芯片一体设置而成，麦克风集成芯片51为麦克风芯片与 麦克风集成电路芯片一体设置而成。压力传感器集成芯片31感应外部气压变化产生相应 电信号并处理输出，麦克风集成芯片51拾取外部声音信号并处理输出，保证多功能传感器 具有压力传感器功能和麦克风功能。本实施例多功能传感器内，仅设置有压力传感器集成 芯片31和麦克风集成芯片51，无其他芯片设置，芯片数量减为2个，有利于产品的小型化设 计；同时，封装结构内仅设置有压力传感器集成芯片31和麦克风集成芯片51，简化了传感 器芯片与集成电路芯片之间通过打线的方式电连接的生产过程，简化生产工艺，减少在打 线过程中产生的产品不良及工作过程中金属引线接触不良导致的可靠性及性能问题，提高 产品的性能和可靠性。因此，本实用新型多功能传感器具有小型化程度高，制造工艺简单， 可靠性高的优点。
[0027] 实施例四
[0028] 本实用新型多功能传感器还可以以其他方式体现：
[0029] 如图4所示，本实施例多功能传感器包括基板la，与基板la固定的框架2a以及与 框架2a远离基板la -端固定的顶板2b，基板la、框架2a与顶板2b共同围成多功能传感 器的封装结构。封装结构内、基板la上设置有传感器芯片和集成电路芯片，传感器芯片与 集成电路芯片通过打线的方式电连接，后与基板电路电连接，基板上设置有焊盘将传感器 与外部主板电连接。为了保证多功能传感器正常工作，多功能传感器设置有连通压力传感 器内外部的透气孔，外界信息通过透气孔进入多功能传感器内部并被传感器芯片感应，多 功能传感器输出对应电信号。
[0030] 如图4所示，基板la上、传感器封装结构内设置有压力传感器芯片3,对应压力传 感器芯片3设置有压力传感器集成电路芯片41，压力传感器芯片3与压力传感器集成电路 芯片41通过金属引线6电连接。基板la上、传感器封装结构内还设置有麦克风集成芯片 51，麦克风集成芯片51为麦克风芯片与麦克风集成电路芯片一体设置而成的芯片。压力传 感器芯片3感应外部气压变化，产生相应信号，经压力传感器集成电路芯片41处理后输出， 保证多功能传感器实现压力传感器功能；麦克风集成芯片51收集外部声音信号并处理后 输出，使多功能传感器实现声电传感器功能。麦克风集成芯片51为麦克风芯片与麦克风集 成电路芯片一体设置而成的芯片，减少了多功能传感器封装结构内芯片数量，有利于多功 能传感器小型化设计；同时，麦克风集成芯片51的设置，减少了封装过程中将麦克风芯片 与麦克风集成电路芯片电连接的打线过程，简化生产工艺，减少打线过程中出现的产品不 良及工作工程中因引线不良导致的产品可靠性问题及性能问题，提高了产品的性能和可靠 性。本实用新型多功能传感器具有小型化程度高，制造工艺简单，可靠性高的优点。
[0031] 本实施例与实施例1仅为外部结构不同，内部芯片设置及工作原理均相同，从属 于同一设计思路。
[0032] 在实际应用中，基于本实施例的外部结构，与实施例2、3类似，多功能传感器内部 芯片可以包括压力传感器集成芯片与麦克风芯片、麦克风集成电路芯片，也可以包括压力 传感器集成芯片及麦克风集成芯片，均可体现本实用新型多功能传感器优点。
[0033] 以上仅为本实用新型实施案例而已，并不用于限制本实用新型，但凡本领域普通 技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载 的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种多功能传感器，其特征在于：所述多功能传感器包括外部封装结构，压力传感 器芯片、麦克风芯片，对应所述压力传感器芯片和麦克风芯片的两个集成电路芯片，以及连 通所述多功能传感器内外部的透气孔；所述外部封装结构包括基板，所述压力传感器芯片、 麦克风芯片，对应所述压力传感器芯片和麦克风芯片的两个集成电路芯片设置于所述基板 上；所述压力传感器芯片和所述麦克风芯片至少有一个与其对应的集成电路芯片一体设 置。
2. 根据权利要求1所述的多功能传感器，其特征在于：所述外部封装结构还包括外壳， 所述外壳与所述基板固定设置，所谓外壳与所述基板配合将所述压力传感器芯片、麦克风 芯片及所述集成电路芯片与外部隔离。
3. 根据权利要求1所述的多功能传感器，其特征在于：所述外部封装结构还包括框架 及顶板，所述框架与所述基板固定设置，所述顶板设置于所述框架远离所述基板一端；所述 基板、框架及顶板配合将所述压力传感器芯片、麦克风芯片及所述集成电路芯片与外部隔 离。
4. 根据权利要求1至3任一权利要求所述的多功能传感器，其特征在于：所述麦克风 芯片与集成电路芯片一体设置，所述压力传感器芯片与集成电路芯片单独设置。
5. 根据权利要求1至3任一权利要求所述的多功能传感器，其特征在于：所述压力传 感器芯片与集成电路芯片一体设置，所述麦克风芯片与集成电路芯片单独设置。
6. 根据权利要求1至3任一权利要求所述的多功能传感器，其特征在于：所述麦克风 芯片与集成电路芯片一体设置，所述压力传感器芯片与集成电路芯片一体设置。
【文档编号】H04R19/04GK203845811SQ201420224050
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】宋青林, 张俊德, 端木鲁玉 申请人:歌尔声学股份有限公司